mac地址扫描实验

网络攻防对抗 大实验答辩报告

实验名称：ARP协议获取局域网主机mac地址 实验类型：验证型实验 指导老师： 专业班级： 姓 名： 学 号： 电子邮件： 实验地点： 实验日期： 年 月 日

实验成绩：

一、背景知识

在TCP/IP网络环境下，每个主机都分配了一个32位的IP地址，这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。为了让报文在物理网路上传送，必须知道对方目的主机的物理地址。这样就存在把IP地址变换成物理地址的地址转换问题。以以太网环境为例，为了正确地向目的主机传送报文，必须把目的主机的32位IP地址转换成为48位以太网的地址。这就需要在互连层有一组服务将IP地址转换为相应物理地址，这组协议就是ARP协议。

1、ARP协议的工作原理

在每台安装有TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一一对应的，如附表所示。

我们以主机A（192.168.1.5）向主机B（192.168.1.1）发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.1.1的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应：“192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09”。这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。

2、以太网物理帧和ARP数据帧结构如下图：

二、实验内容

本次作业基于ARP协议，编写程序，实现获取本局域网内全部活动主机MAC地址与IP地址对应列表的程序。

要求使用Winpcap，手动封装ARP请求数据包，实现ARP响应数据包的接收和解析。

最好有界面，如果没有界面，则把获取到的局域网主机MAC信息输出到文件中去。

如果有界面的话，要求实现列出本机所有网络设备，用户能自由选择可用设备进行局域网主机MAC地址的获取，并把获取结果输出到界面上。

三、开发环境

1、开发环境与开发语言

开发时选择了C++语言作为开发语言，并选择Microsoft Visual 2008作为开发环境和编译环境。

（1）开发平台截图如下：

2、运行环境

运行环境是在Windows环境下，鼠标双击可执行程序，或者进入DOS后台，在DOS窗口键入可执行程序名称即可。

四、流程及核心算法实现

1、程序流程

程序流程图如下：

开始 获取所有可用设备，并在控制台显示 提示用户选择设备 可用？ 否 提示出错 是 获得本机IP地址，和MAC地址，并在控制台中显示出来 开启两个工作线程，分别负责向局域网内发送ARP请求包和接受局域网返回的ARP回复包 向局网内机逐发ARP求包 域主个送请在控制台显示获取的主机IP地址以及相应的MAC地址 监听ARP响应数据包 结束 2、主要功能代码实现

public static string GetMacAddress(string RemoteIP) {

StringBuilder macAddress = new StringBuilder();//分配一个内存空间 try {

Int32 remote = inet_addr(RemoteIP);

Int64 macInfo = new Int64();//分配一个MAC地址的内存 Int32 length = 6;

SendARP(remote, 0, ref macInfo, ref length);

Console.WriteLine(SendARP(remote, 0, ref macInfo, ref length)); Console.ReadLine();

string temp = Convert.ToString(macInfo, 16).PadLeft(12, '0').ToUpper();

int x = 12;

for (int i = 0; i < 6; i++) {

if (i == 5) {

macAddress.Append(temp.Substring(x - 2, 2)); } else {

macAddress.Append(temp.Substring(x - 2, 2) + \}

x -= 2; }

return macAddress.ToString(); } catch {

return macAddress.ToString(); } }

五、操作演示

选择1.进入自动扫描

选择2.查询局域网内的指定ip

按任意键返回

六、总结

本次作业总共进行了将近一周的时间。在调试程序的过程中，出现了许多明显问题，特别是调试的过程，简直可以用痛苦和艰难来形容。遇到问题，分析问题或是请教别人，到最后解决问题，深入地了解了问题，也学到了好多东西。

问题总结如下：

1、指针概念不清晰。多次把指针定义好后，忘记了赋值，导致指针指向了一个空地址，调试出现错误。通过本次作业，对指针，引用等的概念有了明显的认识。

2、类的观念不强。虽然C++的特点是面向对象编程，但类和对象的观念并没有深入的建立起来，实际上还是停留在面向过程的阶段。通过本次作业，类的观念明显增强。

总之，经过本次作业实践，我认为在对ARP工作的原理的理解有了较大长进，取得了一定的进步，达到了预定目的。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ohd8.html